大气CO2浓度和温度升高对水稻体内微量元素累积的影响
2017-07-12李春华沙霖楠张继双朱建国
李春华,曾 青,沙霖楠,张继双,朱建国*,刘 钢
(1.中国科学院南京土壤研究所土壤与可持续农业国家重点实验室,南京 210008;2.中国科学院大学,北京 100080;3.南京林业大学生物与环境学院,南京 210037)
大气CO2浓度和温度升高对水稻体内微量元素累积的影响
李春华1,2,曾 青1,沙霖楠3,张继双1,2,朱建国1*,刘 钢1
(1.中国科学院南京土壤研究所土壤与可持续农业国家重点实验室,南京 210008;2.中国科学院大学,北京 100080;3.南京林业大学生物与环境学院,南京 210037)
为明确水稻体内微量元素对未来气候变化的响应,应用T-FACE(Temperature and CO2Free Air Controlled Enrichment)试验平台,以常规粳稻武运粳23为试材,研究大气CO2浓度升高(对照+200 μL·L-1)和增温(对照+1℃)对收获期水稻体内微量元素累积的影响。结果显示,高浓度CO2促进了稻穗中微量元素的累积,2013年穗中Fe和2014年穗中Zn的累积量分别显著增加16.7%和30.8%;增温降低了水稻器官中元素的累积量,2013年穗中Fe以及叶中Mn和Zn的累积量显著下降,降幅分别为30.2%、40.2%和57.3%;CO2+温度整体降低了营养器官中Fe、Mn和Zn的累积量,2013年叶中Zn累积量显著减少40.0%。另外,高浓度CO2降低了籽粒中Fe的累积量,2013年Fe累积量显著下降47.5%,同时提高了Mn与Zn的累积量,2014年Zn累积量显著增加43.4%;增温明显降低了籽粒中Fe、Mn和Zn的累积量;CO2+温度有降低籽粒中元素累积量的趋势,其中2013年降幅大于2014年。以上结果表明未来CO2浓度升高可在一定程度上缓解增温导致的水稻体内微量元素累积下降的状况。
CO2浓度升高;增温;水稻;微量元素;累积
全球气候变化对生态系统造成的影响已成为公众和科学界关注的焦点,自工业革命以来,大气CO2浓度逐年增加,预计到本世纪中叶CO2浓度将会升高200 μL·L-1[1]。……
